Estrelas: espetros, luminosidades, raios e massas

Apresentação em tema: "Estrelas: espetros, luminosidades, raios e massas"— Transcrição da apresentação:

1 Estrelas: espetros, luminosidades, raios e massas
Universidade da Madeira Estrelas: espetros, luminosidades, raios e massas Grupo de Astronomia Laurindo Sobrinho 24 de novembro de 2012 1 NASA

2 Luminosidade e brilho aparente
Universidade da Madeira Luminosidade e brilho aparente Luminosidade (L) - quantidade energia emitida pela estrela por unidade de tempo. Brilho aparente (b) - quantidade de energia que atravessa a unidade de área por unidade de tempo a uma determinada distância (d) da estrela. Fotometria - medição do brilho aparente. Grupo de Astronomia 2

3 Magnitude aparente - m Grupo de Astronomia Universidade da Madeira
A magnitude aparente (m) de uma estrela (ou de outro objeto) é uma medida do seu brilho aparente. NOTA: quanto maior m menos brilhante é o objeto (e vice-versa)! Grupo de Astronomia 3

4 Magnitude absoluta - M Grupo de Astronomia Universidade da Madeira
A magnitude absoluta de uma estrela é definida como sendo a magnitude aparente que esta teria se estivesse a uma distância de 10 pc. (a distância d deve vir em pc) Grupo de Astronomia 4

5 Universidade da Madeira
Relação entre cor e temperatura A cor de uma estrela está diretamente relacionada com a sua temperatura superficial. Grupo de Astronomia 5

6 Grupo de Astronomia Universidade da Madeira
Para determinar a temperatura (cor) de uma estrela utiliza-se um sistema de filtros padrão. Um dos sistemas mais utilizado é o sistema UBV composto por três filtros: U - ultravioleta, B - azul, V - amarelo-verde. Grupo de Astronomia 6

7 Grupo de Astronomia Universidade da Madeira
Determinação da temperatura de uma estrela a partir da relação entre os brilhos aparentes medidos utilizando o filtro V e o filtro B Grupo de Astronomia 7

8 OBAFGKM Classes espetrais Grupo de Astronomia Universidade da Madeira
A grande diversidade de espetros estelares observados deu origem à classificação das estrelas em sete classes espetrais: OBAFGKM Oh, Be A Fine Girl (or Guy), Kiss Me! Cada classe é dividida em 10 subclasses designadas por tipos espetrais. ....F7, F8, F9, G0, G1, .... O Sol e uma estrela G2. Grupo de Astronomia 8

9 Grupo de Astronomia Universidade da Madeira 9
9

10 Grupo de Astronomia Universidade da Madeira
Intensidade das riscas de absorção de diversos elementos em função da temperatura ou, equivalentemente, em função do tipo espetral: Grupo de Astronomia 10

11 Grupo de Astronomia Universidade da Madeira
As anãs castanhas são sub-estrelas com temperatura superficial inferior à das estrelas de classe M. O seu pico de emissão fica no infravermelho e apresentam um espetro rico em linhas de absorção moleculares. Criaram-se duas novas classes espetrais (L e T) para incluir as anãs castanhas. Grupo de Astronomia 11

12 Universidade da Madeira
Grupo de Astronomia 12

13 Raio das estrelas Grupo de Astronomia Universidade da Madeira Lei de
Stefan-Boltzmann Grupo de Astronomia 13

14 Diagrama de Hertzsprung-Russell
Universidade da Madeira Diagrama de Hertzsprung-Russell No diagrama de Hertzsprung-Russell (HR) cada estrela é representada tendo em conta a sua luminosidade (ou magnitude absoluta) e a sua temperatura superficial (ou tipo espetral). Grupo de Astronomia 14

15 Grupo de Astronomia Universidade da Madeira
Diagrama HR indicando a banda da sequência principal e os grupos das gigantes, supergigantes e anãs brancas. As linhas a tracejado indicam diferentes raios estelares. Grupo de Astronomia Exemplo: Se T é baixa e L grande então R deve ser também grande: temos uma estrela gigante ou supergigante.... 15

16 Grupo de Astronomia Universidade da Madeira
Identificar o tipo de estrela: comparação entre as linhas espetrais de duas estrelas de tipo espetral A3. Grupo de Astronomia As riscas de absorção na estrela da sequência principal (em baixo) são mais largas devido à atmosfera desta ser mais densa. 16

17 Classes de Luminosidade
Universidade da Madeira Classes de Luminosidade Ia - supergigantes luminosas Ib - supergigantes menos luminosas II - gigantes brilhantes III - gigantes IV - subgigantes V - sequência principal D – anã branca Grupo de Astronomia 17

18 Grupo de Astronomia Universidade da Madeira
Sabendo a classe espetral e a classe de luminosidade podemos determinar a distância a que se encontra uma determinada estrela. Por exemplo, a estrela Plêione (da constelação do Touro) é classificada como B8V. O seu brilho aparente (medido) é Pelo diagrama HR e atendendo a que Plêione é uma estrela da sequência principal, tiramos que a sua luminosidade é Assim pela equação obtemos d = 118 pc. Grupo de Astronomia 18

19 Grupo de Astronomia Universidade da Madeira
Este processo de calcular distâncias designa-se por método da paralaxe espetroscópica. O erro associado às distâncias obtidas ronda os 10% dada a incerteza que existe na leitura da luminosidades no diagrama HR. Grupo de Astronomia 19

20 Grupo de Astronomia Universidade da Madeira
Existe uma relação direta entre massa e luminosidade para estrelas da sequência principal. Grupo de Astronomia 20

21 (c) Grupo de Astronomia da Universidade da Madeira 2012
(c) Grupo de Astronomia da Universidade da Madeira 2012 21